Ионная сила влияние на плавление ДНК

Опыт подтверждает приведенные соотношения. Уравнение (7.16) описывает, в частности, влияние pH на кривые плавления. С его помощью ири высоких ионных силах и нейтральных pH найдены значения АН = 40—45 кДж/моль. В качестве лигандов изучались акридиновые красители, ионы щелочных металлов, Ag , Си+ и т. д. Ионы Ag и Си" " преимущественно связываются парами ГЦ в двойной спирали ДНК. Исследования [c.236]

Простая теория, которая приводит к уравнению (22.206), вполне подходит для качественного объяснения влияния ионной силы на плавление полинуклеотидов, но для количественного анализа она не годится. Ниже мы рассмотрим в общих чертах современную теорию полиэлектролитов и покажем, как она применяется к анализу плавления полинуклеотидов. [c.282]

ВЛИЯНИЕ ИОННОЙ СИЛЫ НА ПЛАВЛЕНИЕ ПОЛИНУКЛЕОТИДОВ [c.284]

В уравнение (1) не входит температура. Однако амплитуда колебаний ионов около узлов кристаллической решетки, а следовательно, и расстояние между ионами может значительно увеличиваться с повышением температуры. Увеличение расстояния между ионами (г) приводит к уменьшению силы взаимодействия между ними. Вследствие этого при определенной для каждого индивидуального вещества температуре кристаллическая решетка его начинает разрушаться—наступает плавление, а при еще более высокой температуре—кипение и испарение. Таким образом, внешний фактор—температура—оказывает значительное влияние на поведение химических элементов и их соединений. [c.19]

В однокомпонентных порошкообразных системах процессы рекристаллизации и спекания—тесно связанные явления, которые по кинетике не отличаются от химических реакций и могуТ трактоваться по аналогии с ними Вещество на краях и углах зерен порошка химически более активно, чем в массе твердой кристаллической фазы, так как поверхность структуры всегда характеризуется свободными силами валентности. Они могут быть насыщены или за счет новых связей при химических реакциях, или за счет рекристаллизации как средства упорядочения структуры материала. Конечно, весьма важно знать, в каком состоянии находятся твердые фазы — в кристаллическом или стекловидном и каково соотношение ковалентных и ионных связей в окислах и силикатах (см. А. I, 3 и ниже) на поверхности реагентов. Поверхность кристаллов, особенно в очень тонких порошках, всегда ближе к аморфно-стекловидной структуре, т. е. она имеет больше ковалентных и меньше ионных связей, чем внутренняя часть массы плотной кристаллической фазы. Это свойство приобретает особенно большое значение, если в структуре находятся многочисленные молекулярные дефекты — трещины, посторонние включения и т. д. (теоретическое обоснование влияния дефектов кристаллической структуры на механическую прочность и другие свойства твердых тел впервые дано Смекалом см. А. II, 286 и ниже). Поэтому слабые связи в неупорядоченных поверхностных слоях — одна из основных причин, определяющих появление текучести твердых веществ, намного ниже точки плавления или условного интервала размягчения твердых стекол. [c.694]

НОЙ связи) увеличиваются силы стяжения внутри каждой данной пары из катиона и аниона. Но одновременно это обусловливает ослабление связи между стянутыми парами ионов, благодаря чему понижается температура плавления соответствующих солей. В результате наложения обоих факторов, т. е. возрастания температуры плавления под влиянием уменьщения радиуса катиона и снижения температуры плавления под влиянием усиливающегося поляризующего действия катионов, получается истинная зависимость температуры плавления различных галогенидов от их состава, представленная на рис. 13. [c.39]

Характерно при этом то, что на трудно деформируемый -ион (из-за малого радиуса) ионы Na+ — одностороннего поляризующего действия почти не оказывают, поэтому изменение температур плавления в ряду NaF — sP происходит практически так, как оно и должно было бы идти при учете изменения только радиуса катиона. Напротив, ион Li+ уже заметно деформирует F -ион, в силу чего температура плавления LiF лежит значительно ниже, чем это отвечало бы радиусу Li+. На легче деформируемые ионы С1 и Вг , помимо Li+, заметное влияние начинает оказывать и Na+. В случае же еще легче деформируемого крупного иона J" [c.39]

Исследование влияния вакансий на решетку [1, 2] показало, что вокруг каждой вакансии происходят локальные нарушения регулярной решетки, вызванные смещением ионов из своих прежних равновесных мест. Искажающее действие образовавшейся вакансии, вообще говоря, распространяется до бесконечности в силу дальнодействующего характера ее потенциала. Применение теории Дебая — Хюккеля к вакансиям в кристалле при высоких температурах [2] позволило, в известной мере, связать с каждой вакансией сферу локального искажения, радиус которой равен радиусу Дебая. Эти сферы искажения еще до температуры плавления могут перекрываться в отдельных местах, приводя к локальным перегруппировкам ионов, т. е. к точечному плавлению кристалла при сохранении общей твердой формы кристалла. [c.137]

Одно из последних занятий является зачетным. Каиедому студенту (индив идуально) предлагается тема короткого и простого эксперимента. Студент должен продумать (спланировать) будущую работу, собрать прибор, получить числовые данны е по проведенной реакции или синтезировать вещество и определить -его свойства (плотность, температура плавления и т. п.) и составить отчет. Примерные темы зачетных заданий изучить влияние ионной силы на pH раствора кислоты, определить число молекул воды в кристаллогидрате, синтезировать заданное соединение и изучить его, определить продукты электролиза н т. п. [c.10]

Опыт подтверждает приведенные выще соотнощения. Уравнение (8,18) хорощо описывает влияние pH на кривые плавления. С его помощью при высоких ионных силах и нейтральных pH найдено значение ДЯ, варьирующее в пределах 10— И ккал1моль [87]. Уравнения (8,19) и (8,20) согласуются с данными, полученными для комплексов ДНК (из фага Т 2) с акридиновыми красителями и актиномицином при низких ионных силах [88, 89]. Изложенная выще теория была с успехом применена также к исследованию комплексов ДНК с рибонуклеа-зой [85]. [c.511]

За исключением влияния молекулярного веса иа вязкость, седиментацию и связанные с ними физические свойства [347—349[, транспортные рибонуклеиновые кислоты по своему поведению сходны с микросомальиыми нуклеиновыми кислотами (рис. 8-34), хотя их нуклеотидный состав совершенно различен. Изменения коэффициента экстинкции и оптического врашения с изменением температуры вновь указывают на суш,ествование структуры, связанной водородными связями [344, 349, 352], и это подтверждается низкой скоростью реакции с формальдегидом [349[. То, что их структура несколько более стабильна и более упорядочена, чем у микросомальных РНК, видно из того факта, что они имеют более высокую температуру плавления и характеризуются более резким подъемом температурной кривой (т. пл. примерно 60 в 0,1 М растворе хлористого натрия, причем возрастание оптической плотности начинается с 40 ). Повышение или понижение ионной силы увеличивает или уменьшает температуру плавления, а мочевина в высокой концентрации заметно влияет на оптическое поглощение даже при комнатной температуре, что обусловлено понижением температуры плавления [349[. Увеличение оптического поглощения в бессолевом растворе фактически достигает того же значения, что и при максимальной температуре (24%). Эти изменения вновь полностью обратимы, и действительно, при нагревании до 70° при pH 6,8 ((X = 0,2) РНК не теряет своей биологической активности [344]. Хотя остаточным гипохромизмом зачастую можно пренебречь, особенно в случае ДНК, можно заметить, что в случае растворимой РНК из печени крысы [351 [ структурный (после нагревания или прибавления 6 М мочевины) гиперхромизм составляет приблизительно 21%, а гиперхромизм при щелочном гидролизе равен 49%. Это показывает, что и в отсутствие вторичной структуры с ее водородными связями значительная часть оснований остается в таком состоянии, что их плоскости параллельны. (Ср. с соответствующими данными для рибосомальной РНК из Е. oli.) [c.622]

Как при кислотной и щелочной денатурации, так и при термической денатурации в узкой области температур происходит резкое (по типу фазового перехода) изменение физико-химических и биологических свойств ДНК. Температура, соответствующая середине температурной зоны структурного перехода, получила название температуры плавления (т. пл.). Эта температура зависит от нуклеотидного состава ДНК и ионной силы среды. Влияние ионной силы среды связано со стабилизацией ДНК за счет экранирования фосфатных групп молекулы. Температура плавления ДНК повышается с увеличением ионной силы среды, а также с уменьшением радиуса катионов. В среде с низкой ионной силой (10 ) при комнатной температуре ДНК неустойчива и претерпевает спонтанную денатурацию. Ионы двухвалентных металлов могут взаимодействовать с молекулой ДНК двояко экранировать фосфатные группы и координационно связываться с электронодонорными группами оснований, причем в зависимости от типа катиона один из этих эффектов может преобладать. Так, кат1Шны Mg +, Ва +, Мп +, Со +, Ni +, Zn + в большей степени экранируют фосфатные группы ДНК, чем азотистые основания, и, как правило, повышают температуру плавления ДНК. А ионыСи +, d , снижают температуру плавления ДНК, что, по-видимому, обусловлено разрушением водородных связей вследствие возникновения собственных координационных связей этих ионов с электронодонорными группами оснований [c.423]

Рассмотрим процесс кристаллизации расплава индивидуального вещества, пренебрегая содержащимися в нем примесями. При охлаждении расплава до температуры плавления соответствующего ему твердого вещества в нем возникают флуктуации плотности, которые представляют собой относительно большие скопления частиц (молекул, атомои или ионов) вещества с ориентированным расположением, приближенно подобно тому, как это имеет место в кристаллической решетке. Такие скопления можно рассматривать как некие комплексы, агрегаты или ассоциаты их иногда называют дозародышевыми образованиями. Но они еще не являются стабильными образованиями число частиц в них вследствие теплового движения в расплаве различно и не постоянно. Сталкиваясь друг с другом, такие конфигурации групп частиц могут укрупняться или распадаться в зависимости от соотношения действующих в них межмолекуляр-ных сил и воздействия на эти частицы молекул расплава. При дальнейшем понижении температуры расплава, т. е. при его переохлаждении, преобладающее влияние будет проявлять первый из указанных эффектов. Размеры образований при этом в целом будут увеличиваться до некоторой критической величины. В результате в расплаве начинается образование зародышей кристаллов ( критических кластеров ), которые и становятся центрами кристаллизации. Скорость их образования определяется заданным переохлаждением расплава. По достижении определенного переохлаждения расплава после образования в нем зародышей кристаллов на последних начинается выделение твердой фазы, характеризующееся той или иной скоростью роста образующихся кристаллов. Одновременно может [c.106]

Для температур плгшления органических веществ справедливы закономерности, известные для ионных кристаллов, и действия межмолекулярных сил. Введение в молекулу поляризующих атомов, а также образование водородных связей вызывает повышение температуры плавления, а ослабление поляризующего влияния функциональных групп является причиной ее понижения. [c.82]

Как установил Бильтц (1937 —1938), в оптической промышленности большое значение имеет то, что показатель преломления стекла можно заранее рассчитать с большой точностью из его состава. Подробнее о структурной химии стекла и о влиянии сил полей катионов на то, будут ли образовываться гомогенные стекла или кристаллические соединения или же в жидком состоянии будет происходить расслаивание смеси, кроме того, о влиянии их на точки плавления соединений, а также о значении сил полей положительных ионов на действие минерализатора см. Dietzel A., Naturwiss., 29, 537, 1941 31, 22 и 110, 1943 Z. Ele tro hem., 48, 9, 1942. При этом под силой [c.550]

Величины удельной электропроводности расплавов труднее сравнивать между собой, чем величины удельных электропроводностей, полученные для водных растворов, ввиду того что температура и вязкость расплавов изменяются в широких пределах. Чтобы в какой-то степени преодолеть это затруднение, сравнивают электропроводность солей при температурах на 10 К выше их температуры плавления (так называемые температуры соответствия ). Величины удельной электропроводности в расплавах типичных солей, таких, как хлориды щелочных металлов, при температуре плавления имеют тот же порядок, что и в водных растворах. Поэтому нет сомнения, что в расплавах они существуют главным образом в виде свободных ионов и являются своего рода новым типом растворителя, в котором силы межионного взаимодействия достаточно велики. Однако данные для расплавов хлоридов щелочных металлов отличаются отданных, полученных для их водных растворов в расплавах электропроводность наиболее высока для солей лития и уменьшается с увеличением кристаллографического радиуса катиона. Это соответствует предположению о том, что в отсутствие растворителя ион, лишенный оболочки, двигается в соответствующем направлении при наложении электрического поля. Расплавы хлоридов щелочноземельных металлов также имеют высокую удельную электропроводность, но здесь порядок их расположения обратный удельная электропроводность Mg l2 вдвое меньше, чем ВаС12, а ВеС1 — очень слабый электролит. Этот эффект можно объяснить образованием ионных пар если двигаться вправо по периодической таблице, то влияние увеличения валентности усиливается, так как усиливается тенденция к образованию ковалентных связей. Таким образом, элементы, которые (в виде хлоридов) об- [c.174]

Что касается изменения температуры плавления внутри ряда однотипных ионных солей, то в силу того, что плавление их сопряжено с ослаблением связи между ионами и увеличением расстояния между ними, температура плавления солей любого заданного аниона при отсутствии поляризационных взаимодействий ионов в кристалле должна была бы по мере уменьшения радиуса катиона закономерно возрастать. Однако влияние различной поляризующей активности катиона, обусловленной различной величиной его радиуса, вносит изменение в эту закономерность. Влияние поляризующего действия катиона на температуру плавления может быть хорошо прослежено на галоидных солях щелочных металлов [4]. В соответствии со сказанным выше, температуры плавления галогенидов при одном и том же анионе должны были бы возрастать по мере уменьшения радиуса катиона по ряду Сз+ — Ы+. Однако по тому же ряду быстро усиливается поляризующее действие катионов. В силу этого (при возрастании доли ковалент- [c.38]

Благодаря своим в высшей степени интересным свойствам вода играет важную роль в биологических процессах. Во-первых, диэлектрическая постоянная (D) воды имеет одно из самых высоких значений. Поскольку силы притяжения между ионами меняются обратно пропорционально величине D (см. разд. 1.1), притяжение между ионами при растворении ионных соединен11Й в воде уменьшается по мере увеличения D, в результате чего многие из них очень хорошо растворимы в воде. Во-вторых, вода обладает чрезвычайно высокой теплоемкостью, что является главны.м фактором в температурном контроле теплокровных животных и имеет существенное значение при защите растений в период неблагоприятных влияний колеблющейся температуры. В-третьих, благодаря большой теплоте испарения воды за счет испарения ее с кожи человек и некоторые другие животные избегают перегрева организма. Животные, у которых потоотделение выражено слабо, могут испарять значительное количество воды с поверхности языка при учащенном дыхании. За несколькими исключениями, испарение воды с растений играет важную роль для поддержания умеренной температуры листьев. Достойны упоминания и другие свойства воды, такие, как высокое поверхностное натяжение, низкая вязкость, относительно высокие температуры плавления и кипения и более высокая плотность в жидком состоянии, чем в твердом. [c.113]

Кроме собственно химических связей, на свойства вещества оказывают существенное влияние некоторые более слабые силы притяжения. За счет этих сил неионные молекулы в кристаллах и в жидкостях соединяются друг с другом. Они проявляют себя также в сильно сжатых газах, подчиняющихся вандерваальсову уравнению состояния, и по этой причине называются вандерваальсовыми стами. Они не сказываются в газах при низких давлениях и высоких температурах это объясняется тем, что радиус их действия вокруг молекул крайне мал. Вообще говоря, вандерваальсовы силы намного слабее сил, обусловливающих бразование ковалентных и электровалентных связей в молекуле. Это находит отражение в больших различиях, существующих между температурами плавления и кипения неионных веществ с молекулярными решетками и веществ с ионными решетками, как, например, следующие [c.27]

У многих координационных полимеров б с-( 3-дикетонов) температура плавления лежит выше температуры их разложения. Свойства координационных полимеров, как и других типов высокомолекулярных соединений, определяются гибкостью полимерной цепи, межцепным взаимодействием и стереохимической регулярностью макромолекулы. Коршак, Кронгауз и Шейна [22] отмечают, что на силу межмолекулярного взаимодействия полимерных цепей и на плотность упаковки макромолекул координационных полимеров тетракетонов большое влияние оказывает ионный радиус металла, принимающего участие в образовании полимерной цепи. Если его размер сильно отличается от размеров других атомов, образующих цепь, это приводит к нарушению плотности упаковки полимерных цепей и ослаблению сил межцепного взаимодействия. С этой точки зрения авторы объясняют наилучшую растворимость и плавкость почти всех синтезированных ими координационных полимеров тетракетонов и бериллия. [c.67]